熔化熱與汽化熱 - 隨意窩

大家所熟知的就是水的三態變化，這大概是在地球上的溫度與壓力範圍，恰好在冰、水、水蒸氣都可存在。

吾人觀察到此一現象，於是定義『熔化』為『固態變成 ... ­水蒸氣→水→冰塊熔化熱與汽化熱民國89年開始的國中理化新課程中，刪除了熔化熱與汽化熱這一段內容，物質在狀態改變時會有能量的吸收與放出，其計算方是不是，在這一章裏，小木偶打算詳細說明熔化熱與汽化熱。

狀態的變化物質三態是大家耳熟能詳的，但也有大家不熟悉的。

為了方便說明，在下文裏除了特別強調外，都以純物質為對象。

純物質固體加熱到某一溫度，便會開始熔化成液態，液態物質繼續加熱至某一溫度，又會沸騰變成氣態。

大家所熟知的就是水的三態變化，這大概是在地球上的溫度與壓力範圍，恰好在冰、水、水蒸氣都可存在。

吾人觀察到此一現象，於是定義『熔化』為『固態變成液態的過程』，『沸騰』為『液態變氣態的過程』(請參考沸騰與蒸發)，『凝結』為『氣態變液態的過程』，『凝固』為『液態變故態的過程』。

此外，熔化、沸騰都必須自外界吸收能量，也就是必須加熱，是吸熱過程；反之，凝固、凝結必須由物質把多餘的能量散失到外界，也就是要冷卻，這兩個過程是放熱的。

對純物質固態而言，並非在任何溫度都可熔化，必須加熱到某一溫度才開始熔化，吾人稱這『固態物質開始熔化的溫度』為『熔點』，同理稱『液態物質開始沸騰的溫度』為『沸點』，稱『氣態物質開始凝結的溫度』為『凝結點』，稱『液態物質開始凝固的溫度』為『凝固點』。

所有的純物質，『熔點』與『凝固點』相同，而『沸點』與『凝結點』相同。

例如水的熔點與凝固點均為0℃。

有關上述名詞，請參考下圖：溫度與狀態變化此外，當純物質固態受熱至熔點，固態開始熔化，此後固態與液態共存，即使繼續加熱，但溫度仍維持在熔點，像這樣『物體吸熱，但溫度維持不變』是熔化與沸騰很特別的性質。

那您可能會問，吸收的熱能是不是就消失不見了呢？當然不是，不論如何，狀態改變仍然會遵守『能量守恆定律』，其失吸收的熱能用來使分子間距離變遠。

同理，當氣態純物質凝結，液態純物質凝固，同樣也放出熱量，但溫度不變，此時陰分子間距離變近，必須放出熱能。

底下舉一個例子，定量的冰加熱，其溫度與時間的關係圖如下圖。

當冰由攝氏零度以下開始加熱(圖中A點)，因為未到達熔點，因此不熔化，此時只有冰存在於加熱系統中。

當到達熔點時(圖中B點)，有部份冰開始熔化，但並不是所有冰立刻熔化成水，這需要一段時間才能完成熔化，在這段時間內(圖中B點到C點這段時間)，溫度維持零度，但仍然吸收熱量，且冰與水共存。

再繼續加熱到所有冰都熔化時(圖中C點)，此刻，水溫開始上升，再加熱，溫度繼續升高，直到沸點(圖中D點)，在C點與D點之間的溫度變化很單純，僅僅因加熱而使水溫上升，此刻系統中只有水單獨存在。

到達沸點時，才有部份水變成水蒸氣，此時溫度維持不變，也吸收熱量，系統中水、水蒸氣共存。

直到所有的水都變成水蒸氣後(E點)，溫度才會繼續升高。

熱能與狀態變化參考上圖，假如要計算單獨冰、水或水蒸氣所吸收的熱能，是很簡單的，只要知道溫度差以及冰、水、水蒸氣的比熱與質量就可以了，然後由公式H=mSΔT就可以求出。

那如果是在熔化過程或是沸騰過程，溫度差為零，怎麼計算所吸收的熱能呢？這時並不是用上面的H=mSΔT就可計算出來，當物質發生狀態改變時，必須用另外的方法計算。

科學家發現，同種純物質固態，每一公克熔化時，所吸收的熱量相同，因此科學家定義一個新名詞，『熔化熱』為『每單位質量的純物質固態，於熔點熔化時所吸收的熱量』。

以冰為例，一公克的冰，在0℃時熔化，必須吸收79卡的熱能才能完全熔化成水(一般為了方便計算，也有書本寫成80卡)。

那依此類推，如果是M公克冰熔化，則須79M卡的熱量了。

底下舉幾個更詳細的例子說明如何去計算狀態改變時的熱能。

l>20g0℃冰須吸收多少熱能才能完全熔化？解：20×79=158　　Ans：158卡20g零下10℃的冰須吸收多少熱能才能完全熔化？(冰的比熱為0.55卡/g．℃)解：此題應分兩階段考慮，把冰加熱至熔點為一階段，再考慮於熔點時熔化為另一階段　　－10℃冰→0℃冰→0℃水　　第一階段吸熱=H=mSΔT=20×0.55×(10－0)=110　　第二階段吸熱=20×79=1580　　兩階段總共吸收熱量=110＋1580=1690　　Ans：1690卡100公克攝氏零度的冰，吸收1000卡的熱量，剩下多少公克冰未熔化？解：每公克冰熔化需吸熱79卡，假設吸熱1000卡可使x公克冰熔化　　79x=1000　　x=12.66………此為熔化的冰　　故未熔化的冰重=100－12.66=87.34　　Ans：87.34公克假如，上面的說明，您能了解的話，那麼汽化熱對您來說也不困難了。

所謂『汽化熱』是指『單位質量的液態物質於沸點時完全變成氣體所吸收的熱量』，舉例來說，水的汽化熱是539卡/克，這句話的意思是說，一公克的水加熱到100℃變為沸水時，要再變成水蒸氣，必須再吸收539卡的熱量。

汽化熱熔化熱的觀念是一樣的。

20g零下20℃冰須吸收多少熱能才能完全變成水蒸汽？(冰的比熱為0.55卡/g．℃，冰的熔化熱為79卡/g，水的汽化熱為539卡/g)解：這要分好幾個階段來計算：　　－20℃冰→0℃冰→0℃水→100℃水→100℃水蒸氣　　20×0.55×20＋79×20＋20×1×100＋539×20=14580　　Ans：14580卡沸騰與蒸發由液態變成氣態的過程有兩種，就是沸騰與蒸發，這兩種過程有些不同，小木偶想列出下表說明，應該比較清楚。

沸騰蒸發急遽的汽化現象緩和的汽化現象整個液態分子都可能汽化，假如是液面下的分子汽化時，會變成氣泡冒出液面只有在液面的分子能汽化只在沸點時發生可在低於沸點的溫度發生不管蒸發或沸騰，都是吸熱過程隨機文章水胡景瀚教授量子化學研究室水的科學與偽科學   最近更新2007/08/13　為什麼製作這個網頁?「水木清華，婉兮清揚」，訴說著水岸景緻之美。

水是人體中含量最多的分子，也是我們日常生活中最為...水蒸氣熔化熱與汽化熱民國89年開始的國中理化新課程中，刪除了熔化熱與汽化熱這一段內容，物質在狀態改變時會有能量的吸收與放出，其計算方是不是，在這一章裏，小木偶打算詳細說明熔化熱與汽化熱。

狀態的變...冰塊冰塊，是一種小型、大約像正方體的冰。

通常是用來放在飲料裡，讓飲料冰冷。

比容易溶解的碎冰要來的廣泛運用。

在調酒裡，冰塊是影響調酒味道的必備之物，在英語中有俗稱要加冰塊的調酒為「onthero...×輸入回應內容更多留言網友回饋回應：0切換至 電腦版Copyright©2016InternetServicebyXuite隨意窩切換至電腦版反應問題取消文章相簿影音旅遊帳號暱稱依相關度依日期顯示更多歡迎來到隨意窩Xuite開啟選單瀏覽服務或以關鍵字搜尋。

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